摘要: 钢中过渡金属氮化物(TiN、NbN、TaN、VN)的性质对于深入理解材料的微观结构和性能具有重要意义。采用第一性原理计算方法,深入分析了钢中过渡金属氮化物的晶体结构、力学性能和电子特性,揭示了这些氮化物的稳定性。研究发现,TiN 具有最大的形成焓绝对值,显示出最高的结构稳定性。能带结构分析表明,TiN、NbN、TaN 和VN 均为导体材料,呈现金属导电性质。弹性性能计算揭示了VN 的体积模量为315GPa,显示出较大的不可压缩性。此外,TiN 和VN 的剪切模量为184GPa,表明他们在抵抗剪切形变能力方面优于NbN和TaN。弹性各向异性计算说明TiN 比NbN 的微观结构更均匀,而VN 具有比TaN 更均匀的微观结构。电荷密度分析确认了Ti-N、Nb-N、Ta-N 和V-N 键的共价特性。布局数计算进一步揭示了TiN、NbN、TaN 和VN 中存在离子键和共价键的相互作用。这些结果有助于实现钢中过渡金属氮化物的合理控制,对提升含氮不锈钢性能具有重要意义。

摘要：无缝钢管广泛应用于化工、石油、海洋、地质及军工等各领域，是国防和经济建设的重要基础原材料。长期以来，热轧无缝钢管生产过程中存在无法按支跟踪、关键检测信息缺失、数据资源利用不足等问题，导致在多品种、小批量生产中质量稳定性和一致性提升困难、人员劳动效率低下，迫切需要通过新一代信息技术实现生产技术与产品质量改进。介绍了基于物理逻辑、深度学习与ＡＩ标识的热轧无缝钢管逐支跟踪系统、工艺质量智能管控系统和全工序远程智能集控系统等技术开发应用情况，实现了无缝钢管高效集约生产和精益化管控。应用实绩表明：无缝钢管智能工厂的成功实施使得产能提升２０％，优化人员比例４８％，能介消耗降低７％，质量修磨降级率降低５０％，经济和社会效益显著，并为长材智能工厂的建设提供了参考。

摘要：基于“团簇+连接原子”局域结构模型，从团簇内部和团簇间原子的关联作用出发，分析非晶合金的局域结构与非晶合金玻璃化转变、形成能力、热稳定性和力学性能之间的关系。并通过分析模型结构中微合金化元素的占位及其对周围原子关联作用的影响，理解非晶合金的微合金化机理。结果表明，团簇内部原子的关联作用对非晶合金的热稳定性有较大影响，而非晶合金的玻璃化转变、形成能力和力学性能主要受到团簇间原子关联作用影响。并以Si合金化Fe-B 二元非晶合金及前过渡元素(Zr、Hf、Nb或Ta)和稀土元素(Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd或Dy)微合金化Fe-B-Si三元非晶合金对所提理论进行实验验证，两者吻合较好。该研究为理解非晶合金的局部结构-性能关联和微合金化元素作用机理提供了新思路。

摘要：耐火材料作为冶金和建材等高温工业中不可替代的关键基础材料，在服役过程中不可避免地遭受到热一化一力耦合条件下的化学侵蚀和力学损伤（简称蚀损），造成高温炉衬损毁并影响产品生产质量。传统手段多采用事后冷态分析评价方法，难以直接对高温复杂环境下耐火材料的损毁过程进行原位观测，同时易缺少诸如热一化一力耦合条件下的过程信息从而导致分析结果产生偏差。综述了机器视/听觉技术在耐火材料蚀损行为表征评价中的应用研究进展，表明利用数字图像相关（DigitalImageCorrelation，DIC）和声发射（AcousticEmission，AE)等非接触式技术，通过实时监测耐火材料蚀损的全场应变及声发射信号，能有效表征耐火材料在多因素耦合条件下的材料蚀损演变过程，对准确揭示耐火材料的损毁机制和服役性能评价提供了新途径，旨在为高品质产品熔炼或生产用优质耐火材料开发提供理论支撑。

摘要:随着汽车行业对轻量化和安全性要求的不断提高,采用钢/铝/镁/铝/钢复合板替代纯钢板,既可以达到减重的效果,又可以利用复合板的性能优势满足汽车用钢的强度要求。利用轧制工艺成功制备了钢/铝/镁/铝/钢5层复合板,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机,研究了轧制温度(400、450、500℃)对复合板界面组织、界面结合强度、拉伸性能和断裂机理的影响。结果表明:在轧制压下率为45%、400~500 ℃轧制温度范围内制备的复合板均可达到良好的结合效果,其中钢/铝界面呈平直线,铝/镁界面呈波浪线且随着轧制温度的升高起伏程度增大;随着轧制温度的升高,镁层晶粒逐渐发生动态再结晶并长大,铝层硅化物析出含量增多,钢/铝界面结合强度提高,铝/镁界面结合强度、复合板的抗拉强度和断后伸长率呈现出先升高后降低的变化趋势。400、450、500℃轧制温度下复合板铝/镁界面结合强度、抗拉强度和断后伸长率分别为77.54、88.63、81.14 MPa,310、324、278 MPa,39.9%、40.9%、22.3%,在450 ℃轧制温度下复合板的综合力学性能最优。

摘要：抗菌不锈钢是一种新型抗菌材料，因抗菌机制和制备方法的不同，其抗菌性能存在较大差异。综述了采用等离子体表面技术，包括离子注入技术、磁控溅射镀膜技术、双层辉光等离子表面冶金技术等制备抗菌不锈钢的研究进展，介绍了抗菌不锈钢的抗菌机制并展望了未来的发展方向。

摘要：CVC技术是20世纪80年代出现的先进的板形控制技术，该技术通过轧机工作辊轴向横移获得所需辊缝凸度，从而控制出口带钢板形。热轧过程中CVC工作辊的热辊型变化对辊缝凸度影响显著，精确预报工作辊的热辊型对提高带钢板形控制精度和减小轧辊磨损有着重要的意义。以某厂1780mm带钢热连轧生产线为研究对象，运用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分别建立第4机架的工作辊三维热凸度有限元仿真模型和三维有限元轧制仿真模型。分析不同轧制时间、轧制速度、轧制间隙时间等轧制工艺对热辊型的影响。将不同轧制工艺下得到的热辊型代人到轧制仿真模型中，分析不同轧制工艺下的热辊型对带钢板形的影响。轧制初期工作辊热辊型发生明显变化，工作辊热凸度增加，带钢凸度降低，4000s后工作辊热辊型达到稳定状态，带钢凸度不再变化；轧制速度对热辊型影响较小，在热凸度稳定后对板形影响较小；工作辊随着轧制间歇时间的增加，冷却时间增加，热膨胀量减小，导致带钢凸度增加；随着带钢宽度的增大，工作辊边部吸收热量增加，工作辊热辊型边部发生明显变化，带钢凸度增大。仿真结果表明，轧制时间、轧制间隙时间、带钢宽度对板形影响较大，轧制速度影响较小，研究成果能为现场轧辊原始辊型曲线设计和板形控制提供参考。

摘要:微细金属丝直线式拉丝机主要用于线径为0．1 mm以下金属丝的冷变形拉拔过程。介绍了微细金属丝直线式拉拔原理及相关金属丝拉伸变形的理论基础，基于此提出微细金属丝拉丝工艺要求及拉丝特点。采用新型非滑动直线式拉丝工艺，张力控制准确，提高了成品金属丝的质量。详细介绍了微细金属丝反张力入模原理，并设计出新型非滑动直线式微细金属丝拉丝机的整体机械结构及电气系统，进行了初步的实验验证。

摘要：冷轧带钢属于高端精品钢材，板形在线检测与控制是冷轧带钢的高端核心关键技术。自主创新研制板形测控系统是实现中国钢铁工业发展升级、建设钢铁强国的重大需求。目前，板形测控技术市场国外占据优势，国产系统正在代替进口，扩大应用规模，推进技术完善。研制先进的板形测控系统需要解决的关键技术有高精度高质量的板形仪、功能完备强大的控制手段和方法、高精度高速度的数学模型。板形仪主要有接触式和非接触式两大类，接触式板形仪通过测量带钢张力的横向分布反映板形，非接触式板形仪通过测量带钢浪形反映板形。接触式板形仪可靠耐用精度高，应用广泛，发展趋势为整辊式板形检测辊、无线式信号传输装置、板形数据的精确处理。板形控制数学模型的主要类型，按建模的原理和方法可分为机理模型和智能模型；按模型的性质和作用可分为分析模型和控制模型；按板形的表示方法可分为多点控制模型和分量控制模型。板形控制模型的发展趋势为机理与智能协同建模、动态模拟预报和动态解耦控制、多种手段和方法的协同优化。进一步提高板形测控技术水平需要突破３项关键问题，即整辊式板形仪通道耦合与解耦的机理模型、板形控制的动态模拟和动态解耦模型、板形控制的高精度智能建模方法。

摘要：在炼钢生产过程中，真空脱气精炼（VD）炉是生产高品质钢的重要设备之一，其精炼终点温度对钢液质量、生产效率和连铸顺行具有重要影响。为了实现对VD炉精炼终点钢液温度的精准控制，本文采用冶金机理和贝叶斯优化极端梯度提升（metallurgical mechanism–Bayesian optimization–extreme gradient boosting, MM–BO–XGBoost）相结合的方法建立钢液温度预测模型。首先，基于VD炉冶金机理解析，确定影响精炼终点钢液温度的主要因素；其次，使用3σ原则对实际生产数据进行预处理，剔除异常值，并采用皮尔逊相关性分析剔除对钢液温度影响较小的因素，从而确定模型的输入变量；再次，将冶金机理与XGBoost模型进行融合，对输入变量的初始特征重要性进行部分放大；最后，针对XGBoost模型的超参数寻优问题，采用贝叶斯优化（BO）对其进行超参数寻优，由此构建了MM–BO–XGBoost模型。在模型仿真过程中，对本文模型同时使用网格搜索和随机搜索进行超参数寻优，旨在对比和验证BO寻优的效果；此外，使用本文提供的数据对已有的冶金机理模型、多元线性回归模型和反向传播神经网络模型进行仿真，并与MM–BO–XGBoost模型进行性能对比。结果表明：本文提出的MM–BO–XGBoost模型的超参数优化效果最好；本文模型的预测VD炉终点钢液温度在±10 ℃和±15 ℃误差范围内的命中率分别为87.81%和96.42%，均高于其他对比模型，综合性能最优。本文构建的VD炉钢液精炼终点温度预测模型，对实现钢液温度精准控制、降低生产成本和提高VD炉精炼效率具有重要的现实意义。